Clorur d'hidrogen: què és? El clorur d'hidrogen és un gas incolor amb una olor picant. Es dissol fàcilment en aigua, formant àcid clorhídric. La fórmula química del clorur d'hidrogen és HCl. Està format per un àtom d'hidrogen i clor connectats per un enllaç polar covalent. El clorur d'hidrogen es dissocia fàcilment en dissolvents polars, la qual cosa proporciona bones propietats àcides d'aquest compost. La longitud de l'enllaç és de 127,4 nm.
Propietats físiques
Com s'ha esmentat anteriorment, en estat normal, el clorur d'hidrogen és un gas. És una mica més pesat que l'aire, i també té higroscopicitat, és a dir, atrau el vapor d'aigua directament de l'aire, formant núvols de vapor gruixuts. Per aquest motiu, es diu que el clorur d'hidrogen "fuma" a l'aire. Si aquest gas es refreda, a -85 °C es liqua i a -114 °C es converteix en sòlid. A una temperatura de 1500 °C, es descompon en substàncies simples (basada en la fórmula del clorur d'hidrogen, en clor i hidrogen).
La solució HCl en aigua s'anomena àcid clorhídric. Ella ésés un líquid càustic incolor. De vegades té un to groguenc a causa d'impureses de clor o ferro. A causa de la higroscopicitat, la concentració màxima a 20 ° C és del 37-38% en pes. També en depenen altres propietats físiques: densitat, viscositat, punts de fusió i ebullició.
Propietats químiques
El clorur d'hidrogen en si sol no reacciona. Només a altes temperatures (superiors a 650 °C) reacciona amb sulfurs, carburs, nitrurs i borurs, així com amb òxids de metalls de transició. En presència d'àcids de Lewis, pot interactuar amb hidrurs de bor, silici i germani. Però la seva solució aquosa és molt més activa químicament. Per la seva fórmula, el clorur d'hidrogen és un àcid, de manera que té algunes de les propietats dels àcids:
Interacció amb metalls (que es troben a la sèrie electroquímica de voltatges fins a l'hidrogen):
Fe + 2HCl=FeCl2 + H2
Interacció amb òxids anfòters i bàsics:
BaO + 2HCl=BaCl2 + H2O
Interacció amb àlcalis:
NaOH + HCl=NaCl + H2O
Interacció amb algunes sals:
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO 2
Quan interacciona amb l'amoníac, es forma una sal de clorur d'amoni:
NH3 + HCl=NH4Cl
Però l'àcid clorhídric no interacciona amb el plom a causa de la passivació. Això es deu a la formació d'una capa de clorur de plom a la superfície metàl·lica, que és insolublea l'aigua. Així, aquesta capa protegeix el metall d'una interacció addicional amb l'àcid clorhídric.
En les reaccions orgàniques, pot afegir múltiples enllaços (reacció d'hidrohalogenació). També pot reaccionar amb proteïnes o amines, formant sals orgàniques: clorhidrats. Les fibres artificials, com el paper, es destrueixen quan interaccionen amb l'àcid clorhídric. En reaccions redox amb agents oxidants forts, el clorur d'hidrogen es redueix a clor.
Una barreja d'àcid clorhídric i nítric concentrat (3 a 1 en volum) s'anomena "aigua regia". És un agent oxidant extremadament fort. A causa de la formació de clor lliure i nitrosil en aquesta barreja, l'aigua regia pot fins i tot dissoldre l'or i el platí.
Rebre
A la indústria, l'àcid clorhídric es produïa fent reaccionar clorur de sodi amb àcids, generalment sulfúrics:
2NaCl + H2SO4=2HCl + Na2SO 4
Però aquest mètode no és prou eficient i la puresa del producte resultant és baixa. Ara s'utilitza un altre mètode per obtenir (a partir de substàncies simples) clorur d'hidrogen segons la fórmula:
H2 + Cl2=2HCl
Per implementar aquest mètode, hi ha instal·lacions especials on tots dos gasos s'alimenten en corrent continu a la flama en la qual es produeix la interacció. L'hidrogen es subministra amb un lleuger excés perquè tot el clor reaccioni i no contamini el producte resultant. Després es dissol el clorur d'hidrogen en aigua per formar àcid clorhídric.àcid.
Al laboratori són possibles mètodes de preparació més diversos, per exemple, la hidròlisi d'halogenurs de fòsfor:
PCl5 + H2O=POCl3 + 2HCl
L'àcid clorhídric també es pot obtenir per hidròlisi d'hidrats cristal·lins de certs clorurs metàl·lics a temperatures elevades:
AlCl3 6H2O=Al(OH)3 + 3HCl + 3H 2O
A més, el clorur d'hidrogen és un subproducte de les reaccions de cloració de molts compostos orgànics.
Aplicació
El clorur d'hidrogen en si no s'utilitza a la pràctica, ja que absorbeix molt ràpidament l'aigua de l'aire. Gairebé tot el clorur d'hidrogen produït s'utilitza per produir àcid clorhídric.
S'utilitza en metal·lúrgia per netejar la superfície dels metalls, així com per obtenir metalls purs dels seus minerals. Això passa convertint-los en clorurs, que es recuperen fàcilment. Per exemple, s'obtenen titani i zirconi. L'àcid s'ha utilitzat àmpliament en la síntesi orgànica (reaccions d'hidrohalogenació). A més, de vegades s'obté clor pur a partir de l'àcid clorhídric.
També s'utilitza en medicina com a medicament barrejat amb pepsina. Es pren amb una acidesa insuficient de l'estómac. L'àcid clorhídric s'utilitza a la indústria alimentària com a additiu E507 (regulador d'acidesa).
Seguretat
A concentracions elevades, l'àcid clorhídric és corrosiu. El contacte amb la pell provoca cremades químiques. La inhalació de gas clorur d'hidrogen provocatos, sufocació i, en casos greus, fins i tot edema pulmonar, que pot provocar la mort.
Segons GOST, té una segona classe de perill. El clorur d'hidrogen està classificat segons NFPA 704 com un terç de les quatre categories de perill. L'exposició a curt termini pot provocar efectes residuals greus, temporals o moderats.
Primers auxilis
Si l'àcid clorhídric entra a la pell, la ferida s'ha de rentar amb molta aigua i una solució dèbil d'àlcali o la seva sal (per exemple, refresc).
Si el vapor de clorur d'hidrogen entra a les vies respiratòries, la víctima s'ha de portar a l'aire fresc i inhalar-la amb oxigen. Després d'això, esbandida la gola, esbandida els ulls i el nas amb una solució de bicarbonat de sodi al 2%. Si l'àcid clorhídric entra als ulls, després val la pena degotejar-los amb una solució de novocaïna i dicaïna amb adrenalina.
